基于STM32的四旋翼飞行器的设计与实现

四旋翼飞行器属于欠驱动系统,具有四个输入力和六个状态输出,其应用广泛却设计困难。以STM32为控制核心,分析并设计了四旋翼飞行器的各个功能模块和软件流程。高精度的多路传感器在协同工作下,采集飞行器运动信息并将遥控信号发送至STM32处理器,STM32经过处理驱动电机相应运动,调节飞行器姿态。实验结果表明,基于STM32的四旋翼飞行器能够实现姿态调整、悬停、航拍等功能,验证了其设计的合理性。     

基于STM32的四旋翼飞行姿态串级控制

对四旋翼飞行器飞行姿态的稳定控制问题进行了分析,设计了基于STM32系列微控制器的稳定控制系统。STM32以ARM Cortex-M3为内核,拥有强大的运算能力,作为四旋翼飞行器的飞行姿态控制器的主控芯片。采用四元素融合滤波算法对陀螺仪和电子罗盘等多传感器采集的数据进行飞行姿态解算。结合串级PID控制算法实现四旋翼飞行姿态控制系统设计。仿真及实验结果表明该控制系统符合设计要求,达到了对四旋翼飞行器飞行姿态稳定控制的目的。验证了基于STM32的串级飞行姿态控制的有效性,为后续研究奠定了基础。     

多旋翼飞行器建模与控制器设计

随着各项技术的日趋成熟,多旋翼飞行器的控制器设计也愈发受到重视.为了使四旋翼飞行器在复杂环境下可以进行稳定的飞行,设计了四旋翼无人机飞行器的控制器,根据实际情况对数学模型进行简化,建立了一个四旋翼飞行器运动的数学模型;在Simulink中搭建比例积分微分(proportion integration different...     

四旋翼飞行器姿态控制自制教学设备

四旋翼飞行器是一个热点研究对象,在自动控制原理教学中可起到良好的范例作用.为完成四旋翼飞行器的飞控系统教学,设计并开发了一种三自由度姿态控制自制教学设备,实现了基于串级PID的三通道线性叠加控制.设备基于STM32单片机开发,允许学生编制及嵌入自己的控制律程序,并加载在系统中进行实际验证.经过在本科生创新研修课中的推广...     

基于视觉的四旋翼飞行器稳定飞行控制

针对室内四旋翼搭载的常规惯性测量单元采集的速度具有很大误差, 在实际飞行过程中无法定点悬停的问题, 搭建了一套基于视觉的小型室内四旋翼飞行器, 应用串级比例、积分、微分控制算法(PID: Proportion Integral Differential)控制飞行器。实验结果显示, 此方法有效解决了室内或密闭环境下四旋翼在悬停飞行过程中水平漂移的问题, 能使四旋翼飞行器在室内的环境下平稳飞行。     

基于Arduino 的四旋翼飞行器控制系统设计

为改善滤波效果, 针对四旋翼飞行器滤波算法计算量大的问题, 采用基于Kalman 与DMP(Digital Motion Processing)滤波相结合的姿态数据处理算法及PID( Proportion-Integration-Differentiation)姿态控制算法, 设计了四旋翼飞行器控制系统。系统硬件由Arduino 控制板及四旋翼飞行器平台组成,在此平台基础上建立了飞行器动力学模型并对Kalman 滤波器及PID 控制器参数进行调试。实际飞行结果表明, 该系统能对飞行姿态的偏移进行快速调整, 调整灵敏度和稳态时间得到明显改善, 有效地完成对四旋翼飞行器的稳定控制。     

旋翼式微型飞行器升力系统设计

在综合分析多种微型飞行器升力系统方案的基础上,提出了3种旋翼式微型飞行器的升力系统布局方案.通过对其中的双电动机双旋翼微型飞行器升力系统布局方案进行的实验验证,证明了该升力系统布局方案的可行性.     

基于滑模控制的四旋翼飞行器控制算法研究

针对其在飞行中稳定性差的问题,笔者根据四旋翼飞行器的结构及其飞行原理,建立了飞行器的惯性坐标系和物体坐标系,在此基础上根据其动力学特性建立了飞行动力学模型;与此同时,笔者采用基于趋近率的滑模变结构控制方法,在满足李雅普诺夫稳定条件下进行控制器设计;最后在给定参数的基础上,利用SIMULINK对所设计控制器进行控制仿真。     

四旋翼飞行器的模糊滑模控制

针对四旋翼飞行器欠驱动滑模控制器严重依赖飞行器模型的问题,提出了一种基于模糊理论的滑模控制策略.仿真结果表明,在有外界干扰的情况下,模糊滑模控制系统比单一的滑模控制系统的稳定性更好,抗干扰能力更强.     

基于STM32纯电动客车控制器的设计

通过研究纯电动客车的控制功能和运行状态,设计出一款基于STM32的纯电动客车控制器,并分析了控制器各模块的功能,设计了电源电路、电压检测电路.控制器通过输出不同占空比的脉宽调制调节直流电机的速度,传感器采集的信息通过控制器局域网（CAN）总线实时传递到微处理器中,微处理器分析采集的信息,并通过CAN总线发送命令,从而安全、准确、实时地控制客车的运行.     

基于STM32的阳光输送机跟踪系统设计与应用

为了提升阳光输送机的工作性能,设计了以STM32单片机为主控芯片的跟踪系统.该跟踪系统具有开环和闭环两种工作模式,系统通过分析天气条件,可选择并使用合适的工作模式.系统采用了PWM调速方式驱动电机,该方式具有快速响应性能好,动态抗扰能力强,低速运行平稳等优点,从而保证了系统的跟踪性能和精度.实验结果表明,该系统跟踪精度误差≤±0.1°,阳光输送机运行稳定可靠,并且实现了复杂天气条件下的正常工作.     

基于STM32的智能逆变电源设计

高性能模块化、高频数字化、智能化是逆变电源技术的方向发展.因此,本文研究并设计了一种新的逆变电源系统,利用STM32芯片具有独立的程序和存储器空间,结合该芯片的高速运算能力和强大的控制功能,采用单相全桥逆变电路,增强电路的稳定性和动态性能.实验结果表明,设计的电路系统结构简单、可靠性高、成本低、灵活性好.     

基于STM32F103的光伏电池阵列模拟器设计

当前全球性的能源危机迫使越来越多的国家开始重视新能源的研究,光伏发电作为主要的一种方法得到了广泛研究;但由于光伏电池造价高,不利于其初期的研究.因此,很有必要设计一种成本较低,能够代替实际光伏电池阵列来执行各种光伏实验的太阳能电池模拟器.介绍了一种基于ARM控制的数字式光伏电池阵列模拟器的设计方法,这种模拟器采用STM32F103作为主控制器,可在光伏电池阵列容量一定时完成对系统数据的采集、分析、处理和实时控制.实验表明,该模拟器可以完整复现光伏电池阵列的I-U特性.     

基于STM32喷淋阀检验测试系统的设计

介绍了一种基于STM32的低功耗,高性能的喷淋阀检测系统,描述了该系统的基本框架结构和工作原理。利用STM32自带的丰富的功能模块实现喷淋阀数据的多通道数模转换与基于MODBUS协议的RS48远程通信,并利用其PWM波形的输出和高速运算能力实现鼓风机喷口温度的闭环控制。最后应用LABVIEW实现检测数据的实时传输和打印。实际运行表明,该检测系统具有实时性好、可靠性高、成本低、人机交互友好等优点。     

基于STM32的步进电机转速控制实验设计

STM32包含Cortex-M3内核,具有低功耗,丰富片内外设,处理速度快等特点,典型应用于数据采集处理系统。文章介绍了一种基于STM32的步进电机转速控制实验设计。与传统的单片机电机控制相比,它具有处理速度快,功能完善等优点。STM32根据送入的传感器信号操控电机运转,并显示电机工作状态。文章给出了具体的实验电路的硬件设计及软件设计流程,并给出部分实验说明。经实践证明该实验系统稳定可靠,具有较好的实验教学效果。     

一种基于STM32的嵌入式遥控器设计

提出了一种基于STM32的低功耗、高性能的嵌入式学习型遥控器解决方案,阐述了系统的工作原理及其软硬件设计.该遥控器解决了传统单片机因时钟频率低而无法对载波频率进行测量的瓶颈,实现了对任何一款普通遥控器的按键编码学习,并且利用STM32丰富的内部资源,实现一遥控器控制多设备的一种集成化智能遥控,真正地完善了嵌入式学习型遥控器的智能化功能.     

基于STM32的PID和PWM温度控制系统研究

研究基于STM32单片机控制的水温高精度智能控制系统,采用分段PID控制和PID参数整定相结合算法及控制可控硅导通相角升温和PWM进行系统降温技术相结合的温控方法。实验结果表明静态温度和动态温度控制精确,波动系数小,系统稳定。